Fizikia ya Shule ya Upili

Fomula ya Upinzani wa Umeme

Katika makala kuhusu sheria ya Ohm, fomula imetolewa ambayo inasema uhusiano kati ya volteji ya umeme (V), mkondo wa umeme (I) na upinzani wa umeme (R). Kihisabati, inaonyeshwa kupitia mlinganyo:

Mlinganyo huu unaonyesha kwamba upinzani wa umeme (R) unalingana moja kwa moja na volteji ya umeme (V) na unalingana kinyume na mkondo wa umeme (I). Kadiri volteji ya umeme inavyokuwa kubwa, ndivyo upinzani unavyoongezeka. Kinyume chake, kadiri mkondo wa umeme unavyokuwa mkubwa, ndivyo upinzani unavyoongezeka. Mlinganyo huu unaelezea sheria ya Ohm tu wakati upinzani (R) ni thabiti. Ikiwa upinzani si thabiti, mlinganyo huu hauelezi sheria ya Ohm bali unaelezea upinzani wa kondakta.

Soma zaidi

Mifano 5 ya Maswali ya Uwezekano wa Umeme

1. Amua uwezo wa umeme katika sehemu ya sentimita 1 kutoka kwa chaji q = 5,0 μC. Kigezo cha Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Umbali kutoka kwa chaji (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Chaji (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Coulomb
Aliuliza: Uwezo wa umeme (V)
Jibu:

Soma zaidi

Mifano 11 ya matatizo ya capacitor - saketi za mfululizo na sambamba

1. Tatu kapa imeunganishwa katika mfululizo-sambamba kama ilivyo kwenye picha hapa chini. Ikiwa C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, basi uwezo wa kubadilisha ni…
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Kifaa cha Kuhifadhia Mizigo C₁ = 2 μF
Kifaa cha Kuhifadhia Mizigo C₂ = 4 μF
Kifaa cha Kuhifadhia Mizigo C₃ = 4 μF
Aliuliza: Uwezo wa kubadilisha (C)

Soma zaidi

Mfano wa Maswali ya Nishati Inayowezekana kwa Umeme

1. Elektroni huharakishwa kutoka kwa mapumziko kupitia tofauti ya uwezo wa volti 12. Je, ni mabadiliko gani katika nishati ya uwezo wa elektroni?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mzigo Elektroni 1 (e) = -1,60 x 10^-19 Coulomb
Tofauti ya uwezo wa umeme = volteji ya umeme (V) = Volti 12
Aliuliza: Mabadiliko katika nishati ya uwezo wa elektroni (ΔEP)
Jibu:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 C(12 V) = -19,2 x 10^-19 Joule
Ishara hasi inamaanisha nishati inayowezekana ya umeme hupungua. Inapokuwa karibu na bamba lenye chaji hasi, nishati ya umeme ya elektroni huwa katika kiwango cha juu zaidi. Baada ya kufika karibu na bamba lenye chaji chanya, nishati ya umeme ya elektroni huwa katika kiwango cha chini zaidi.

Soma zaidi

Mifano 4 ya Matatizo ya Mtiririko wa Umeme

1. Sehemu ya umeme ya 8000 N/C iliyo sawa na uso wa mraba wenye eneo la uso la mita 10². Amua mkondo wa umeme inayopita kwenye uso wa mraba!
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya umeme (E) = 8000 N/C
Eneo la uso (A) = mita 10²
θ = 0^o (mistari ya umeme inaendana na mistari ya kawaida)
Aliuliza: Mtiririko wa umeme (Φ)
Jibu:

Soma zaidi

Mifano 7 ya Matatizo ya Kasi ya Angular

Kasi ya Angular

1. Kitu kina wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli Kilo 2 m² na huzunguka kwenye mhimili usiobadilika na kasi ya pembe Radi 1/s. Kiasi gani? kasi ya pembe kitu hicho?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli (I) = kilo 2 m²
Kasi ya pembe (ω) = rad/s 1
Aliuliza: Kasi ya pembe (L)
Jibu:
Fomula ya kasi ya pembe:

Soma zaidi

Mifano 5 ya maswali ya nishati ya kinetiki ya mzunguko

1. Kitu kina muda wa hali ya chini wa kilo 1 m2 ^{kinachozunguka} kwenye mhimili usiobadilika na kasi ya pembe ya rad/s 2. Nishati ya kinetiki ya mzunguko wa kitu hicho ni nini?

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli (I) = kilo 1 m²
Kasi ya pembe (ω) = rad/s 2
Aliuliza: Nishati ya kinetiki ya mzunguko (EK)
Jibu:
Fomula ya nishati ya kinetiki ya mzunguko:

Soma zaidi

Mifano 5 ya sheria ya pili ya Newton ya mwendo wa mzunguko

1. Kamba huzungushwa kuzunguka ukingo wa silinda yenye uwazi na kisha ncha ya kamba huvutwa kwa nguvu F ili silinda izunguke kwenye mhimili wake. Ikiwa wakati wa mtindo ni 2 Nm na wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli silinda ni kilo 1 m², amua kasi ya pembe ya silinda!
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Wakati wa nguvu (τ) = 2 Nm
Wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli (I) = kilo 1 m²
Aliuliza: Kuongeza kasi kwa silinda kwa pembe!
Jibu:
Fomula ya sheria ya pili ya Newton kwa mwendo wa mzunguko:

Soma zaidi

Mifano 25 ya Maswali ya Wakati wa Hali ya Kutojali

Wakati wa Hali ya Chembe

1. Mpira wenye uzito wa gramu 100 umeunganishwa na kamba yenye urefu wa sentimita 30 kama inavyoonekana kwenye picha. Wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli mpira unaozunguka mhimili AB ni...
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mhimili wa mzunguko ni AB
Uzito wa mpira (m) = gramu 100 = 100/1000 = kilo 0,1
Umbali wa mpira kutoka kwa mhimili wa mzunguko (r) = 30 cm = mita 0,3
Aliuliza: Wakati wa hali ya mpira (I)

Soma zaidi

Mifano 10 ya Maswali ya Wakati wa Nguvu

1. Urefu wa fimbo AB ni mita 2 na ukubwa wa nguvu F ni Newton 10. Amua wakati wa mtindo kuelekea nukta A na mwelekeo wa kuzunguka kwa fimbo AB!
Majadiliano
Mhimili wa mzunguko upo katika sehemu A.

Inajulikana kwamba:
Nguvu (F) = 10 Newton
Umbali AB (r)_AB) = mita 2
Nguvu F huunda pembe ya 90^o dhidi ya fimbo AB.
Mkono wa kulazimisha (l) = r_AB dhambi 90^o = (mita 2)(1) = mita 2
Aliuliza: Wakati wa nguvu kuhusu nukta A na mwelekeo wa kuzunguka kwa fimbo AB

Soma zaidi